Eines der verrücktesten Dinge, wenn man von einer Zecke gebissen wird, ist die unglaubliche Zähigkeit der Insekten-Spinnentiere: Wenn man erfolgreich in die Haut eindringt und sie nicht abzieht, kann sie tagelang anhalten und dabei ständig Blut saugen anschwellend.
Aus dem Video © Dania Richter
Trotz zahlreicher Forschungen zu Zecken und den Krankheiten, die sie mit sich bringen, haben Wissenschaftler die Mechanismen, mit denen die Insekten, die sie mit ihrem Mund benutzen, in die Haut eindringen und sich so gründlich anheften, nie vollständig verstanden. Um dies zu beheben, hat eine Gruppe deutscher Forscher kürzlich mit Spezialmikroskopen und Hochgeschwindigkeits-Videokameras in Echtzeit einen Rizinuszecken erfasst, der sich in die nackte Haut einer Maus eingegraben hat.
Ihre heute in Proceedings of the Royal Society B veröffentlichten Arbeiten enthüllten alle möglichen neuen Erkenntnisse über die Struktur und Funktion der Mundteile der Zecke. Der vielleicht erschreckendste Teil der Forschung ist jedoch das mikroskopisch kleine Video, das sie mit einer höheren Geschwindigkeit aufgenommen haben.
Das Wissenschaftlerteam unter der Leitung von Dania Richter von der Charité in Berlin führte die Arbeiten durch, indem es fünf Zecken auf die Ohren von Labormäusen legte und sie mit Blut füllte. Unbekannt von den Zecken waren sie jedoch vor der Kamera festgehalten worden. Durch Analyse des Filmmaterials und der detaillierten Rasterelektronenmikroskopbilder der Mundanhänge der Zecken stellten die Forscher fest, dass die Insektenstiche wirklich hochspezialisierte Zwei- schritt prozess.
Zu Beginn, nachdem die Zecke an Bord eines Wirtstiers geklettert ist, wechseln sich zwei scharfe Strukturen, Chelicerae genannt, ab, die sich am Ende ihres Fütterungsansatzes befinden und nach unten stoßen. Während sie nach und nach graben, verhindern ihre mit Widerhaken versehenen Enden, dass sie herausrutschen, und die Zecke setzt sich langsam und flach in der Haut ab, wie in den ersten Sekunden des Videos zu sehen.
Eine mikroskopische Ansicht des Fütterungsanhangs einer Zecke mit den Chelizeren oben (mit Scharnieren versehene Spitzen mit der Bezeichnung cd, teleskopierbarer Teil mit der Bezeichnung cm) und dem Hypostom unten (mit der Bezeichnung hy). Bild über Ritcher et. al.
Nach ungefähr 30 dieser kleinen Grabbewegungen wechselt das Häkchen in die zweite Phase (wird direkt nach dem Vergrößern des Videos angezeigt). Zu diesem Zeitpunkt biegt das Insekt gleichzeitig beide teleskopierbaren Chelizeren, wodurch sie sich verlängern, und drückt sie auseinander, was die Forscher als "brustschlagartige Bewegung" bezeichnen und eine V-Form bilden.
Eine schematische Darstellung der „brustschlagartigen Bewegung“ des Zeckenfütterungsanhangs, die es ermöglicht, tief in die Haut einzudringen. Aus dem Video © Dania Richter
Wenn die Spitzen der Cheliceren in der Haut verankert sind und nach außen gebogen werden, dringen sie noch tiefer in die Haut ein. In diesem Fall taucht das Hypostom der Zecke - ein messerscharfer, noch stärker mit Widerhaken besetzter Speer - in die Haut des Wirtes ein und haftet fest an.
Die Zecke ist jedoch noch nicht fertig: Sie wiederholt den gleichen Bruststoß fünf- oder sechsmal hintereinander und drückt das Hypostom tiefer und tiefer, bis es vollständig implantiert ist. Wenn das Hypostom fest sitzt, saugt die Zecke Blut ab und saugt die Flüssigkeit durch einen gerillten Kanal zwischen den Chelizeren und dem Hypostom an den Mund. Wenn die Zecke unterbrochen bleibt, setzt sie den Vorgang fort, bis sie nach Tagen gesättigt ist.
Dieses neue Verständnis, wie Zecken dieses Kunststück vollbringen, könnte uns helfen, eines Tages herauszufinden, wie die Übertragung des am meisten gefürchteten Risikos eines Zeckenstichs verhindert werden kann: die Lyme-Borreliose. Wissenschaftler wissen, dass die Krankheit durch mehrere verschiedene Bakterienarten verursacht wird, die an der inneren Auskleidung des Darms der Zecke haften und in der Regel erst nach einem Tag Fütterung den Sprung in die Blutbahn eines Menschen vollziehen. Wenn wir wissen, wie Zecken sich so hartnäckig festsetzen können, können wir möglicherweise feststellen, wie wir ihre Fortschritte verhindern können, bevor die Lyme-Bakterien die Artenbarriere überwinden können.
